Witaj, Gość
Główna » Artykuły » Moje artykuły

OPADY I OSADY ATMOSFERYCZNE

Opady i osady atmosferyczne

Na biegunie południowym roczna suma opadów mierzona na stacji polarnej Amundsen‑Scott wynosi ok. 2 mm i jest to wyłącznie śnieg. Nawet w Polsce, która ma często łagodne zimy, pada go znacznie więcej. Na pustyni Sahara łączna suma opadów jest większa niż na biegunie. Jak to możliwe?

Kliknij, aby uruchomić podglądZdjęcie przedstawia Wodospad Nohkalikai w dorzeczu Brahmaputry. Całą powierzchnię zdjęcia zajmuje zbocze w górach, porośnięte drzewami i krzewami. Na pionowej ścianie znajdują się strugi wody spadającej w dół. W środkowej części ściany jeden główny wodospad. Na lewo i prawo dwa mniejsze wodospady. U podnóża pionowej ściany skalista dolina. Szczyt góry zakryty półprzeźroczystymi białymi chmurami.

Wodospad Nohkalikai w pobliżu Czerapuńdżi, miasta o największej na świecie średniej rocznej sumie opadów atmosferycznych, znajdującego się w północnych Indiach w dorzeczu Brahmaputry

Już wiesz

  • że jednym ze składników atmosfery jest para wodna;

  • że warunki panujące w troposferze w znacznym stopniu zależą od szerokości geograficznej i pory roku;

  • jaki jest globalny rozkład temperatury powietrza i ciśnienia atmosferycznego.

Nauczysz się

  • określać czynniki geograficzne wpływające na wilgotność powietrza;

  • określać warunki konieczne do powstawania opadów atmosferycznych;

  • rozróżniać podstawowe rodzaje opadów;

  • określać warunki konieczne do wytworzenia się osadów atmosferycznych;

  • wyjaśniać, w jaki sposób czynniki geograficzne wpływają na zróżnicowane sumy opadów w różnych miejscach kuli ziemskiej.

1. Opady i osady atmosferyczne na Ziemi

Powietrze atmosferyczne w najniższych przypowierzchniowych warstwach zawiera przeważnie pewne ilości pary wodnej. Jej zawartość w powietrzu nazywamy wilgotnością. Jeśli jest ona wyrażona w g/m3, czyli przedstawia masę pary wodnej w 1 m3 powietrza, to mówimy o wilgotności bezwzględnej. Wilgotność jest bardzo zmienna i zależna od temperatury. Im powietrze jest cieplejsze, tym więcej pary wodnej może się w nim pomieścić. W związku z tym wprowadzono pojęcie wilgotności względnej podawanej w procentach:

  • wilgotność względna 0% oznacza powietrze całkowicie suche;

  • wilgotność względna 100% oznacza, że w danej temperaturze nie może się w powietrzu zmieścić więcej pary wodnej.

Jeśli przy stuprocentowej wilgotności względnej temperatura powietrza wzrośnie, to może ono przyjąć kolejną porcję pary wodnej. Gdyby temperatura powietrza spadła, to część pary wodnej musiałaby ulec kondensacji, czyli przejściu ze stanu gazowego w ciekły lub stały. Powstałe w ten sposób kropelki wody lub kryształki lodu mogą pojawić się w atmosferze pod postacią chmur albo mgieł.

Opady atmosferyczne są produktami kondensacji pary wodnej spadającymi z chmur na powierzchnię Ziemi. Mogą występować w postaci ciekłej lub stałej. Do opadów zalicza się: deszczmżawkęśniegkrupy śnieżne oraz grad. Mierzymy je w milimetrach „słupa” wody, która spada na powierzchnię; 1 mm opadów to 1 litr przypadający na 1 m2podłoża.

Osady atmosferyczne to także produkty kondensacji pary wodnej, ale pojawiające się na wychłodzonych powierzchniach podłoża. Powstają w wyniku wytrącenia się wody i lodu z pary wodnej lub zamarzania opadu atmosferycznego. Do osadów zalicza się: rosęgołoledźszron i szadź.

Kliknij, aby uruchomić podgląd

Zdjęcie przedstawia krupy śnieżne różnej wielkości na trawniku.

Krupy śnieżne (białe, porowate i kruche bryłki wielkości 1-5 mm)

Zdjęcie przedstawia cztery duże bryłki lodu ułożone na dłoni. Są to gradziny o wielkości od dwóch do czterech centymetrów. Bryłki nie są idealnymi kulami.

 

Zdjęcie przedstawia źdźbło trawy. W centralnej części zdjęcia pod źdźbłem zwisa owad. Przeźroczyste skrzydła i cały odwłok owada są pokryte kroplami wody. To rosa. Na źdźble trawy również duże i małe krople rosy.

 

Zdjęcie przedstawia boczne szyby samochodu osobowego. Cały samochód oraz szyby pokryte są cienką warstwą przeźroczystego lodu. Powierzchnia lodu nie jest idealnie gładka.

Gołoledź (osad atmosferyczny w postaci warstewki twardego, przezroczystego lodu, powstający z zamarzania kropel deszczu na silnie wychłodzonym podłożu)

Zdjęcie przedstawia zielone igły sosny w dużym zbliżeniu. Cztery igły podtrzymuje otwarta dłoń . Cała powierzchnia igieł pokryta jest grubą warstwą przeźroczystego lodu. Na dolnych końcach każdej z igieł zamarznięta kropla spływającej wody.

Gołoledź na igłach sosny

Zdjęcie przedstawia zbliżenie na teren pokryty wyschniętymi kępami traw. Źdźbła pokryte drobnymi lodowymi kryształkami. Kryształki tworzą drobne igiełki lodu pionowo przyczepione do powierzchni trawy. Szron okrywa powierzchnię trawy od nasady aż po koniec.

 

Zdjęcie przedstawia metalową siatkę ogrodzenia. Mroźny słoneczny dzień. Oka siatki w kształcie rombów. Dwie krawędzie w każdym oczku metalowej siatki pokryte są drobnymi kruchymi igiełkami.

 

Polecenie 1

Opisz warunki (zwłaszcza temperaturę powietrza), w jakich występują opady: deszczu, śniegu oraz gradu.

Ciekawostka

Podobno nie ma dwóch identycznych płatków śniegu. Z matematycznego i fizycznego punktu widzenia nie istnieją we Wszechświecie dwa płatki identyczne na poziomie molekularnym.

Kliknij, aby uruchomić podgląd

Kryształki lodu tworzące śnieg są praktycznie niepowtarzalne. Przybierają najrozmaitsze kształty: proste słupki, tabliczki, gwiazdki oraz struktury bardziej złożone

Zdjęcie to zbliżenie na kryształki występujące w płatkach śniegu. Kryształki mają postać wydłużoną, nieregularną.

 

Zdjęcie to zbliżenie na kryształki występujące w płatkach śniegu. Kryształki mają postać trapezu.

 

Zdjęcie to zbliżenie na kryształki występujące w płatkach śniegu. Kryształki mają postać sześciokąta.

 

Zdjęcie to zbliżenie na kryształki występujące w płatkach śniegu. Kryształki mają postać wielokąta.

 

Zdjęcie przedstawiające budowę całego płatka śniegu. Ma kształt sześcioramiennej gwiazdki. Ramiona gwiazdki są symetryczne.

 

Zdjęcie przedstawiające budowę całego płatka śniegu. Ma kształt sześcioramiennej gwiazdki. Ramiona gwiazdki są symetryczne. Końce ramion śnieżynki są zaokrąglone.

 

Zdjęcie przedstawiające budowę całego płatka śniegu. Ma kształt sześcioramiennej gwiazdki. Ramiona gwiazdki są symetryczne. Jedno ramię jest dłuższe. Końce ramion śnieżynki są trapezowate.

 

Zdjęcie przedstawiające budowę całego płatka śniegu. Ma kształt sześcioramiennej gwiazdki o krótszych i dłuższych ramionach.

 

Zdjęcie przedstawia płatek śniegu. Ma kształt nieregularnej gwiazdki zbudowanej z kryształków lodu.

 

Ciekawostka

Szron i szadź powstają w odmienny sposób: szron – na skutek resublimacji pary wodnej na powierzchni zimnych przedmiotów, a szadź – z kropelek mgły przymarzających do przedmiotów na powierzchni ziemi. Szadź zwykle osadza się tylko z tej strony, z której napływała mgła.

Ważne!

Temperatura ma zasadniczy wpływ na maksymalną zawartość pary wodnej w powietrzu. W temperaturze 30°C w 1 m3 może zmieścić się 30 g pary wodnej, w temperaturze 0°C mniej niż 5 g, a w –30°C już tylko 0,5 g. Właściwość ta oddziałuje na warunki powstawania opadów i osadów atmosferycznych.

Uwaga!

Jeśli deszcz pada na obszar, gdzie wcześniej wystąpiła ujemna temperatura powietrza i powierzchnia ziemi oraz wszelkie przedmioty znajdujące się na niej mają temperaturę wyraźnie poniżej 0°C, to istnieje ryzyko wystąpienia gołoledzi. Pod ciężarem powstającej w ten sposób skorupy lodu łamią się drzewa, zrywają linie energetyczne i trakcje kolejowe. Powierzchnia dróg pokrywa się śliską warstwą niebezpieczną dla kierowców.

Kliknij, aby uruchomić podglądZdjęcie przedstawia skutki gołoledzi w centrum miasta. Zimowy dzień. Oblodzona asfaltowa ulica. Kilka zaparkowanych samochodów. Na pierwszym samochodzie połamane gałęzie drzew, drugi i trzeci samochód przygniecione grubymi konarami powalonych drzew. Po prawej stronie ulicy przyglądająca się osoba. Chodniki pokryte śniegiem. Dwupiętrowa zabudowa szeregowa.

Skutki gołoledzi: połamane drzewa, przerwana linia elektryczna, zniszczone samochody. Toronto, grudzień, 2013 rok

2. Jakie czynniki wpływają na wielkość opadów?

Przestrzenne zróżnicowanie wilgotności bezwzględnej na Ziemi jest zależne od wielu czynników geograficznych. Wilgotność bezwzględna zmniejsza się wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, co wynika z niższej temperatury powietrza. Podobna jest przyczyna spadku wilgotności wraz z wysokością. Bardzo niska wilgotność panuje w okolicy zwrotników. Wiąże się to z ogólną cyrkulacją atmosfery. Ponadto wilgotność powietrza maleje wraz z oddalaniem się od dużych zbiorników wodnych. Od wilgotności powietrza w sposób wprost proporcjonalny zależy wielkość opadów atmosferycznych na danym obszarze. Są jednak także inne ważne czynniki wpływające na zróżnicowanie opadów na Ziemi.

Ważne!

Czynniki wpływające na wielkość opadów na Ziemi:

  • ciśnienie atmosferyczne i związane z nim krążenie powietrza – większe opady są związane z układami niskiego ciśnienia;

  • odległość od zbiorników wodnych – opady maleją w miarę oddalania się od morza;

  • wysokość nad poziomem morza – im wyżej tym większe opady – zależność ta występuje jednak tylko do pewnej wysokości, potem opady zaczynają się zmniejszać (zjawisko inwersji opadowej);

  • ukształtowanie powierzchni – stoki dowietrzne otrzymują z reguły większe opady niż zawietrzne, małe opady występują w kotlinach śródgórskich (cień opadowy);

  • prądy morskie – wybrzeża, wzdłuż których płyną ciepłe prądy morskie, cechują się dużymi opadami, a te, wzdłuż których płyną zimne prądy morskie, są bardzo suche.

W rezultacie najwyższe opady występują w strefie równikowej, w Azji Południowo‑Wschodniej i na południowych stokach Himalajów. Najmniej opadów notuje się na zwrotnikach, w strefach okołobiegunowych i we wnętrzu kontynentów, np. w centralnej Azji.

Kliknij, aby uruchomić podglądIlustracja przedstawia mapę świata. Opisano kontynenty. Morza zaznaczono kolorem niebieskim. Opisano oceany. Czerwoną linią zaznaczono kontur Polski. Na mapie w obrębie lądów kolorami zaznaczono średnie roczne sumy opadów. Opisano izohiety: sto, dwieście pięćdziesiąt, pięćset, tysiąc, dwa tysiące, trzy tysiące milimetrów. Najciemniejszy kolor granatowy obejmuje obszary wzdłuż równika. Odcienie niebieskiego i seledynowego są rozłożone nierównomiernie, a kolor żółty obejmuje północną część Grenlandii, Saharę i Półwysep Arabski, Pustynie: Kyzył–Kum, Gobi, Atakama oraz centralną część Antarktydy. Mapa pokryta jest równoleżnikami i południkami. Dookoła mapy w białej ramce opisano współrzędne geograficzne co dwadzieścia stopni. Po lewej stronie mapy w legendzie umieszczono prostokątny pionowy pasek. Pasek podzielono na siedem części. U góry – ciemnoniebieski, dalej odcienie niebieskiego do seledynowego, na dole kolor żółty. Każda część paska obrazuje przedział średniej rocznej sumy opadów. Izohiety roczne wynoszą: sto milimetrów, dwieście pięćdziesiąt, pięćset, tysiąc, dwa tysiące i trzy tysiące milimetrów. Odcieniami koloru niebieskiego zaznaczono obszary o średniej rocznej sumie opadów powyżej pięćset milimetrów, seledynowym – pomiędzy sto a pięćset milimetrów, a kolorem żółtym – poniżej sto milimetrów.

Mapa rozkładu rocznych sum opadów atmosferycznych na Ziemi

Polecenie 2

Odczytaj z mapy wielkość rocznej sumy opadów w pobliżu równika i na obszarach lądowych w okolicach zwrotników na kontynencie afrykańskim. Odczytaj także, jaka jest roczna suma opadów w Europie Środkowej. Wyjaśnij przyczyny takiego zróżnicowania.

Ciekawostka

Największe roczne sumy opadów notuje się na południowych stokach Himalajów. Gorące i wilgotne powietrze znad Oceanu Indyjskiego, trafiając na najwyższe pasmo górskie kuli ziemskiej usytuowane poprzecznie do ruchu mas powietrza, wznosi się i ochładza, a para wodna podlega kondensacji, po czym zamienia się w nienotowane nigdzie indziej opady. Średni opad z wielu lat osiąga tam miejscami niemal 12 tys. mm (czyli 12 tysięcy litrów na metr kwadratowy!), a rekordowo spadło w ciągu roku ponad 26 tys. mm (Czerapuńdżi, 01 VIII 1860 – 31 VII 1861). Równie wysokie opady rejestrowane są w leżącym w tym samym stanie Mawsynram.

Kliknij, aby uruchomić podglądZdjęcie przedstawia Wodospad Nohkalikai w dorzeczu Brahmaputry. Całą powierzchnię zdjęcia zajmuje zbocze w górach, porośnięte drzewami i krzewami. Na pionowej ścianie znajdują się strugi wody spadającej w dół. W środkowej części ściany jeden główny wodospad. Na lewo i prawo dwa mniejsze wodospady. U podnóża pionowej ściany skalista dolina. Szczyt góry zakryty półprzeźroczystymi białymi chmurami.

Wodospad Nohkalikai w pobliżu Czerapuńdżi, miasta o największej na świecie średniej rocznej sumie opadów atmosferycznych, znajdującego się w północnych Indiach w dorzeczu Brahmaputry

Ciekawostka

Najniższe roczne sumy opadów notuje się na pustyni Atakama w Chile. Omawiany obszar charakteryzuje bardzo mała ilość opadów, poniżej 50 mm rocznie, a w wielu rejonach poniżej 10 mm, a nawet poniżej 1 mm (rejon miasta Arica). Centralna część Atakamy jest nazywana pustynią absolutną, ponieważ od czasu prowadzenia pomiarów nigdy nie odnotowano tu opadów.

Kliknij, aby uruchomić podglądZdjęcie przedstawia pustynię Atakama. Na pierwszym planie teren równinny. Cała powierzchnia pokryta czerwonym piaskiem. Teren całkowicie pustynny. Gdzieniegdzie rozrzucone szare skały i wysuszone kępy trawy. W tle, na linii horyzontu, góry. Powierzchnia gór w kolorze bordowym. Dwa wyraźnie zarysowane szczyty sięgające do połowy zdjęcia. Lewy szczyt w kształcie trójkąta. Prawy szczyt bardziej płaski w kształcie trapezu. Niebo błękitne, bezchmurne.

Pustynia Atakama zaliczana do najbardziej suchych miejsc kuli ziemskiej

Ciekawostka

Rolki śnieżne to rzadko spotykany, naturalny fenomen pogodowy. Nagromadzony śnieg formowany jest przez wiatr w regularnej walce. Proces trwa niezbyt długo i rozpoczyna się od toczenia przez wiatr wałeczków mokrego śniegu. Wałeczki turlają się po powierzchni i oblepiają się śniegiem, formując się w rolki lub bele o średnicy nawet kilku metrów. Śnieg w środku rolki jest na tyle luźno ułożony, że wiatr wydmuchuje go z tej części. Ostatecznie całość przypomina grubościenną rurę lub cylinder.

Kliknij, aby uruchomić podglądZdjęcie przedstawia teren pokryty warstwą śniegu. Słoneczny zimowy dzień. Powierzchnia śniegu równa. Na całej powierzchni leżą rolki śniegu w kształcie walca. Pusty środek zwrócony w kierunku obserwatora. W tle krzewy i drzewa.

Rolki śnieżne – styczeń 2014 rok – hrabstwo Clarion w stanie Pensylwania (USA)

Ciekawostka

Wirujące dyski lodowe to naturalny fenomen pogodowy polegający na formowaniu się kry o kształcie dysku albo placka w obecności wirów wodnych. Fragment kry uwięziony w obszarze działania wiru wodnego bardzo wolno obraca się wokół własnej osi. Sąsiadujące z nim kawałki lodu lub inne przeszkody wodne skrawają jego brzegi, aż w końcu osiąga on idealnie kolisty zarys. Zjawisko to trwa bardzo długo. Zachodzi przy temperaturze –10°C, ale płynąca rzeka nie może być całkowicie zamarznięta. Największe z dysków lodowych miały średnicę 15 m.

fullscreen

Wirujący dysk lodowy tworzący się na rzece

Ciekawostka

Kule lodowe to osobliwy, naturalny fenomen pogodowy polegający na formowaniu się idealnych kul lodowych na brzegach jezior oraz mórz. Tworzą się one wówczas, gdy gruba przybrzeżna kra pęka na drobniejsze kawałki, a te, ocierając się o siebie, przybierają kulisty kształt. Pomagają w tym fale przyboju. Zjawisko zachodzi w ujemnych temperaturach. Największe z kul miały średnicę piłki do koszykówki.

fullscreen

Kule lodowe o wadze 20-23 kg tworzące się u brzegów jeziora Michigan – USA (styczeń, 2014 rok)

Podsumowanie

  • Wilgotność powietrza może zmieniać się w bardzo szerokich granicach w zależności od warunków geograficznych.

  • W wyniku kondensacji i resublimacji pary wodnej mogą powstawać chmury lub mgły oraz opady i osady atmosferyczne.

  • Podstawowe rodzaje opadów to: deszcz, mżawka, śnieg, krupy śnieżne oraz grad.

  • Podstawowe rodzaje osadów atmosferycznych to: rosa, szron, szadź i gołoledź.

  • Czynniki geograficzne mają wpływ na bardzo duże zróżnicowanie sumy opadów w różnych miejscach kuli ziemskiej.

Kategoria: Moje artykuły | Dodał: kolo (2019-03-21)
Wyświetleń: 58 | Rating: 0.0/0
Liczba wszystkich komentarzy: 0
Imię *:
Email *:
Kod *:
Kategorie sekcji
Mini-czat
Statystyki

Ogółem online: 1
Gości: 1
Użytkowników: 0
Formularz logowania
 Statystyki